Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Satellitter er mere udsat for hurtig solvind end en større rumstorm

Kredit:CC0 Public Domain

Satellitter er mere tilbøjelige til at være i fare for højhastighedssolvind end en større geomagnetisk storm ifølge en ny britisk-amerikansk undersøgelse offentliggjort i denne uge i Journal Space Weather.

Forskere, der undersøgte rumvejrsrisici for satellitter i kredsløb, beregnede elektronstrålingsniveauer inden for Van Allens strålingsbælter. Denne ring-doughnut-formede zone omslutter jorden, fanger ladede partikler. Geostationær bane ligger inde i Van Allens strålingsbælter

Studiet, som analyserede års satellitdata, fandt ud af, at elektronstrålingsniveauer i geostationær kredsløb kunne forblive usædvanligt høje i 5 dage eller mere, selv efter at solvindens hastighed var aftaget. Som resultat, elektroniske komponenter på satellitter kan oplades til farligt høje niveauer og blive beskadiget.

Professor Richard Horne, hovedforfatter af undersøgelsen, sagde:"Indtil nu troede vi, at den største risiko for at kredse om satellitter var geomagnetiske storme. Vores undersøgelse konstruerede en realistisk worst-case begivenhed ved at se på rumvejrhændelser forårsaget af højhastighedssolvind, der strømmer væk fra Solen og rammer Jorden. Vi var overraskede over at opdage, hvor høje elektronstrålingsniveauer kan gå."

Denne nye forskning er særlig interessant for satellitindustrien. Professor Horne fortsætter, "Hurtig solvind er mere farlig for satellitter, fordi det geomagnetiske felt strækker sig ud over det geostationære kredsløb, og elektronstrålingsniveauerne øges hele vejen rundt om kredsløbet – i en større geomagnetisk storm bliver feltet forvrænget, og strålingsniveauerne topper tættere på Jorden.

"Elektroniske komponenter på satellitter er normalt beskyttet mod elektrostatiske opladninger ved at indkapsle dem i metalafskærmning. Du skal bruge omkring 2,5 mm aluminium for at reducere opladningen til sikre niveauer - meget mere, end der bruges i øjeblikket. Der er langt over 450 satellitter i geostationær kredsløb, og så i et realistisk værste tilfælde ville vi forvente, at mange satellitter rapporterer fejlfunktioner og en stor sandsynlighed for driftsafbrydelse og totalt tab af satellit."

Dr. Nigel Meredith, en medforfatter på undersøgelsen sagde:"For et par år siden, vi beregnede elektronstrålingsniveauer for en 1 ud af 150 års rumvejrhændelse ved hjælp af statistiske metoder. Denne undersøgelse bruger en helt anden tilgang, men får et meget lignende resultat og bekræfter, at risikoen for skade er reel."

Solvinden er en strøm af partikler og magnetfelt, der strømmer væk fra Solen. Det flyder rundt om Jordens magnetfelt og exciterer såkaldte 'chorus' plasmabølger nær geostationær bane. Korbølger accelererer elektroner og danner Van Allens strålingsbælter. Korbølgerne bevæger sig også langs det geomagnetiske felt til polarområderne, hvor de detekteres på jorden ved Halley Research Station, Antarktis.


Varme artikler